初級では「鍵で施錠、2種類」と捉えました。中級では、組み合わせ方と、周辺の道具を見ます。
中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
鍵配送問題とハイブリッド
- 共通鍵の弱点 — 速いが、鍵をどう安全に相手へ渡すか（鍵配送問題）
- 公開鍵の弱点 — 鍵配送を解くが、計算が遅い
- ハイブリッド — 最初だけ公開鍵の仕組みで共通鍵（セッション鍵）を確立し、以降は速い共通鍵で。HTTPS（TLS）の基本
アニメーション『ハイブリッド暗号（鍵の受け渡し）』を開く
- あなた — 通信を始める側。まず共通鍵（セッション鍵）を用意する
- サーバ — 公開鍵と秘密鍵を持つ側。届いた包みを秘密鍵で開ける
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共通鍵の確立には2通りあります（この違いが前方秘匿性に効く）。
- 鍵交換（DH／ECDHE） — 双方が公開値を交換して、同じ共通鍵をその場で作り出す。使い捨てにでき前方秘匿性を持つ（現代TLSの主流）
- 鍵転送（RSA） — 送る側が共通鍵を公開鍵で暗号化して渡す。前方秘匿性が無く、TLS1.3で廃止された旧方式
TLSの流れは「①鍵交換で共通鍵を確立 → ②以降はAES-GCMなどの共通鍵で高速通信」の順です。
暗号を支える道具
実装の勘所
- 前方秘匿性 — 使い捨て鍵で、後の鍵漏洩から過去を守る
- 認証付き暗号（AEAD） — 暗号化と改ざん検知を一体で
- 乱数の質 — 弱い乱数は鍵を予測可能にする（暗号の土台）
- 鍵管理 — 生成・保管・ローテーション・失効。ここが最重要
⚠️ 危殆化と運用
- アルゴリズムの陳腐化 — MD5・SHA-1・短い鍵は非推奨へ。更新が前提
- 実装の穴 — 方式が正しくても、実装バグやサイドチャネルで漏れる
- 鍵の使い回し／固定 — 使い捨てにできず前方秘匿性を失う
- 量子計算の脅威 — 耐量子暗号（PQC）の標準化が進み、移行が始まっている
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます（成績は保存されません）。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. HTTPSが「速い共通鍵」と「鍵を安全に渡せる公開鍵」を両取りする方法は？
問2. 過去の通信を、将来鍵が漏れても解読されにくくする性質は？
問3. 現代TLSで主流の、使い捨て鍵で前方秘匿性を持つ鍵交換方式を英字5文字で答えてください。
問4. 暗号化と改ざん検知を一体で行う「認証付き暗号」を、英字4文字の略語で答えてください。
問5. 共通鍵暗号の主な弱点として本文が挙げるのはどれ？
問6. 公開鍵暗号の弱点として本文が挙げるのは？
問7. TLS1.3で廃止された、前方秘匿性を持たない共通鍵確立の方式は？
問8. TLSの基本的な流れとして正しいのは？